Duální tomografie je technika, která byla v minulosti využívána pouze na synchrotronových zařízeních. Až v posledních letech se rozšířila do medicínské sféry počítačové tomografie a v současnosti je její potenciál testován na laboratorních systémech s vysokým rozlišením. Tato metoda využívá dvou energeticky rozdílných rentgenových spekter ke zkoumání a specifickému rozlišení jednotlivých tkání (materiálů) dle jejich útlumových vlastností. Toto odlišení je možné i pro materiály, které by dle svých útlumových koeficientů v rámci CT měření s jednou energií svazku byly prakticky neodlišitelné. Získanou informaci lze tedy využít pro přesnou segmentaci odlišných materiálů. Dále může být získaná informace ze dvou polychromatických měření s různou energií využita pro vytváření tzv. pseudo-monochromatických CT snímků. Čímž lze do určité míry docílit redukce projevů tomografických artefaktů jako např. artefakt tvrdnutí svazku, které výrazně snižují informační výtěžnost získaných dat. Firma Rigaku, jejíž dceřinnou společností je firma Rigaku Innovative Technologies Europe s.r.o., přišla v roce 2017 na trh s unikátním terčem umožňujícím praktickou implementaci výše zmiňované techniky a to ve formě duálně-targetové tomografie, jež využívá nejenom energeticky ale také materiálově specifická spektra rentgenového záření. Stále však chybí souhrnná metodika pro uživatele laboratorních CT přístrojů, jak s daty získané pomocí této metody pracovat. Vytvoření funkčího vzorku držáku s refenční oblastí pro snadnou registraci dat společně s komplexní metodikou umožní další rozvoj metody rentgenové počítačové tomografie. Důraz bude kladen na zobrazování a segmentaci měkkých tkání, kde dosud neexistuje uspokojivé řešení.

Description in English
In realization of proposed project Differentiation of soft tissues using dual-target tomography, an utilization of this modality will be tested for data acquisition with submicron spatial resolution and subsequent data processing focused on segmentation of soft tissues, e.g. cartilage, hypertrophic zones or bone tissue ossification, which are hardly differentiable using standard X-ray computed tomography. During practical realization, the sample holder with reference area will be developed for easy tomographic data registration. Methods for image registration and segmentation of data acquired using Nano3DX machine will be also studied and tested. The potential of this method will be studied for a tomographic artifacts reduction (e.g. beam hardening artifact, metal artifacts, etc.)

Keywords
CT; tomografie; duálně-targetová tomografie; registrace obrazu; zpracování obrazu; měkké tkáně; chrupavka; kost

Key words in English
CT, tomography, dual-target tomography, image registration, image processing, soft tissues, cartilage, bone